Question

39. 【生物—生物技術實踐】（本題共15分）

多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果膠使細胞壁破損。番茄果實成熟中，PG合成顯著增加，能使果實變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程的方法減少PG基因的表達，可延長果實保質期。科學家將PG基因反向接到Ti質粒上，導入到番茄細胞中，得到轉基因番茄。請據圖22 回答：

    圖22

（1）（每空2分）提取目的基因

  ①若已獲取PG的mRNA，可通過                 獲取PG基因。

②在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉錄，結構A上應具有         結合位點。得到的目的基因兩側需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的識別序列如圖23-甲所示，請在圖23-乙相應位置上，畫出目的基因兩側的黏性末端。

③重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是                                。

（2）用含目的基因的農桿菌感染番茄原生質體后，可用含有           的培養基進行篩選，與此同時，為能更好地達到培養目的，還需在培養基中加入                       。培養24～48h后取樣，在質量分數為25%的蔗糖溶液中，觀察細胞                   現象來鑒別細胞壁是否再生。

（3）由于導入的目的基因能轉錄反義RNA，且能與                         互補結合，抑制PG基因的正常表達。若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄        ，則可確定轉基因番茄成功。

（4）獲得的轉基因番茄產生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用      方法使子代保持轉基因的優良性狀。（2分）

Answer 1

【答案】（1）（每空2分）（1）①逆轉錄（或cDNA文庫）②RNA聚合酶   

③大量復制目的基因（克隆目的基因）

（2）卡那霉素 ；植物激素（生長素和細胞分裂素）是否發生質壁分離

（3）天然PG基因轉錄的mRNA ；長

（4）（2分）植物組織培養

【解析】已獲取了PG的mRNA，可通過逆轉錄獲取PG基因。在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉錄，則結構A上應具有RNA聚合酶的結合位點。圖23-甲所示為BamHI的識別序列，切割后得到的末端為。重組質粒轉化到大腸桿菌中能大量復制目的基因（克隆目的基因）。用含目的基因的農桿菌感染番茄原生質體后，可用含有卡那霉素的培養基進行篩選，同時培養基中加入植物激素（生長素和細胞分裂素），以促進生長。導入的目的基因能轉錄反義RNA可以與天然PG基因轉錄的mRNA互補結合，從而抑制PG基因的正常表達，使轉基因番茄的保質期延長。由于有性生殖可以發生性狀分離現象，因此采用植物組織培養的方法可以避免此種情況的發生。